CN106381730B - 一种基于葡萄色素染色的竹原纤维织物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于葡萄色素染色的竹原纤维织物及其制备方法，具体制备方法包括以下步骤：将新鲜的葡萄皮和葡萄籽洗净，晾干，用液氮冷冻研磨，过滤筛选得到粉末原料，将粉末原料置于超临界二氧化碳装置中提取，得到葡萄色素；将葡萄色素加入去离子水中，加入丝素蛋白水溶液，搅拌均匀，加入十二烷基苯磺酸钠，得到葡萄色素染料；将竹原纤维织物经煮练、漂白处理后，浸渍于氧化剂溶液中活化处理，取出，甩干，置于葡萄色素染料中直接染色，加入稀土元素固色，再继续染色，取出，皂洗，水洗，烘干，定型得到基于葡萄色素染色的竹原纤维织物。

Description

一种基于葡萄色素染色的竹原纤维织物及其制备方法
技术领域
本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种基于葡萄色素染色的竹原纤维织物及其制备方法。
背景技术
葡萄色素是一种天然色素，属于花色苷类化合物，主要成分包括锦葵素、芍药素、花翠素、二甲花翠素、花青素等，葡萄皮和葡萄籽中不仅含有色素，而且含有多酚类抗菌、抗氧化、亲肤等有效成分，因此将葡萄作为原料提取的葡萄色素不仅可以用于织物染色，而且可以赋予织物多种新功能。
中国专利CN 101476248A公开的天然葡萄籽染色提取物在纺织物上染色的方法，将纺织物毛坯进行煮练酶前处理和漂白处理，然后将配置好的染色组合物加温，将纺织物纺织染色组合物中染色，经皂洗、脱水和烘干得到染色的纺织物，该染色组合物中包括葡萄籽提取物、硫酸铝钾和水，纺织物可为真丝织物、保健内衣、家纺产品和装饰用品等。中国专利CN 102061633A公开的自葡萄籽提取的天然染料染蛋白质纤维及其织物的方法，采用直接染色方法或铝离子、铁离子预媒染的方法对羊毛、蚕丝等蛋白质纤维类织物进行染色，通过不同的染色方法制备得到不同色泽的蛋白质纤维及其织物。中国文献(“葡萄籽提取物用于棉针织物染色的研究”，车蓉蓉等，化纤与纺织技术，第26-29页，第41卷第3期，2012年9月)公开的将葡萄籽提取物直接对棉针织物进行染色，然后加入食盐固色，再继续染色，经皂洗烘干得到染色的棉针织物，该染色方法制备的棉织物色牢度好，机械强度变大。由上述现有技术可知，目前葡萄中提取的色素多用于蛋白质纤维和棉纤维及其织物的染色，针对竹原纤维的染色方面的应用并不多见。
竹原纤维主要成分为纤维素，但是内部含有中空结构，且具有高结晶、高取向结构的特点，相对于棉纤维，竹原纤维手感和悬垂性差，还容易起皱，与棉纤维的性能存在较大出入，因此针对竹原纤维织物的染色工艺需要针对性的研究，而且目前葡萄提取染料对竹原纤维织物的直接染色方面的研究并不多，因此针对葡萄色素对竹原纤维织物的染色方面的研究想得尤为必要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于葡萄色素染色的竹原纤维织物，将葡萄皮和葡萄籽作为原料，经液氮冷却成粉后，经超临界二氧化碳技术提取得到葡萄色素，再添加丝素蛋白和表面活性剂形成染料，经直接染色、稀土元素固色得到基于葡萄色素染色的竹原纤维织物。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种基于葡萄色素染色的竹原纤维织物，所述基于葡萄色素染色的竹原纤维织物是经葡萄色素染料直接染色形成，所述葡萄色素染料中包括葡萄色素、丝素蛋白、表面活性剂和去离子水，所述葡萄色素是由葡萄皮和葡萄籽提取，所述提取的技术为超临界二氧化碳技术。
作为上述技术方案的优选，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
本发明还提供一种基于葡萄色素染色的竹原纤维织物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将新鲜的葡萄皮和葡萄籽洗净，晾干，用液氮冷冻研磨，过滤筛选得到粉末原料，将粉末原料置于超临界二氧化碳装置中提取，得到葡萄色素；
(2)将步骤(1)制备的葡萄色素加入去离子水中，加入丝素蛋白水溶液，搅拌均匀，加入表面活性剂，得到葡萄色素染料；
(3)将竹原纤维织物经煮练和漂白处理后，浸渍于氧化剂溶液中活化处理，取出，甩干，置于步骤(2)制备的葡萄色素染料中直接染色，加入稀土元素固色，再继续染色，取出，皂洗，水洗，烘干，定型得到基于葡萄色素染色的竹原纤维织物。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，粉末原料的粒径为150-200目。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，提取工艺为：压力为15-25MPa，温度为50-60℃，时间为1-2h，二氧化碳的流量为200-250L/h。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，葡萄色素染料中的组分，按重量份计，包括：葡萄色素15-20份、丝素蛋白5-10份、表面活性剂3-6份和去离子水40-50份。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，丝素蛋白的相对分子量为50-102kDa。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，氧化剂溶液为30％的过氧化氢溶液，活化处理的温度为50-60℃，活化处理的时间为2-5min。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，直接染色的工艺参数为：浴比1:30-40，温度为60-65℃，时间为60-90min。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，稀土元素为稀土氯化物的水溶液，稀土氯化物与葡萄色素染料的质量比为1:30-50。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明制备基于葡萄色素染色的竹原纤维织物中竹原纤维织物经煮练和漂白整理后，进行氧化处理，活化竹原纤维织物，使竹原纤维织物表面的活性基团增多，而且能稍微软化竹原纤维织物，有利于葡萄色素和丝素蛋白的附着。
(2)本发明制备的葡萄色素染料中葡萄色素是由葡萄皮和葡萄籽提取而成，葡萄皮和葡萄籽经液氮研磨成粉，在成粉的同时保留了葡萄皮和葡萄籽中原有的元素，再经超临界二氧化碳萃取技术将葡萄皮和葡萄籽中的色素和活化成分提取出来，提取的葡萄色素的浓度高，提取效率高，环保。
(3)本发明制备的葡萄色素染料中还含有丝素蛋白，丝素蛋白大分子可以改善竹原纤维织物的手感，而且丝素蛋白大分子还可以与氧化的竹原纤维形成化学键，提高竹原纤维织物对葡萄色素的吸附能力，提高上染率和色牢度。
(4)本发明制备的基于葡萄色素染色的竹原纤维织物采用直接染色集合稀土元素固化的染色工艺，葡萄色素属于植物染料，经由直接染色保证葡萄色素的原有特性，此外，通过稀土元素固化，提高染色的牢度和深度，而且稀土元素可以与丝素蛋白之间形成络合物，增加色度和色牢度。
(5)本发明制备的基于葡萄色素染色的竹原纤维织物的手感变柔软，亲肤性好，抗菌抗氧化，染色的颜色鲜艳均匀，色牢度好。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
(1)将新鲜的葡萄皮和葡萄籽洗净，晾干，用液氮冷冻研磨，过滤筛选得到150目的粉末原料，将粉末原料置于超临界二氧化碳装置中，提取工艺为：压力为15MPa，温度为50℃，时间为1h，二氧化碳的流量为200L/h，得到葡萄色素。
(2)将葡萄色素加入去离子水中，加入相对分子量为50-102kDa的丝素蛋白水溶液，搅拌均匀，加入十二烷基苯磺酸钠表面活性剂，得到葡萄色素染料，其中，葡萄色素染料中的组分，按重量份计，包括：葡萄色素15份、丝素蛋白5份、十二烷基苯磺酸钠表面活性剂3份和去离子水40份。
(3)将竹原纤维织物经煮练和漂白处理后，浸渍于30％的过氧化氢溶中，在50℃下活化处理2min，取出，甩干，以浴比1:30，置于葡萄色素染料中，在60℃下直接染色60min，加入稀土氯化物的水溶液固色，其中稀土氯化物与葡萄色素染料的质量比为1:30，再继续染色10min，取出，皂洗，水洗，烘干，定型得到基于葡萄色素染色的竹原纤维织物。
实施例2：
(1)将新鲜的葡萄皮和葡萄籽洗净，晾干，用液氮冷冻研磨，过滤筛选得到200目的粉末原料，将粉末原料置于超临界二氧化碳装置中，提取工艺为：压力为25MPa，温度为60℃，时间为2h，二氧化碳的流量为250L/h，得到葡萄色素。
(2)将葡萄色素加入去离子水中，加入相对分子量为102kDa的丝素蛋白水溶液，搅拌均匀，加入十二烷基苯磺酸钠表面活性剂，得到葡萄色素染料，其中，葡萄色素染料中的组分，按重量份计，包括：葡萄色素20份、丝素蛋白10份、十二烷基苯磺酸钠表面活性剂6份和去离子水50份。
(3)将竹原纤维织物经煮练和漂白处理后，浸渍于30％的过氧化氢溶中，在60℃下活化处理5min，取出，甩干，以浴比1:40，置于葡萄色素染料中，在65℃下直接染色90min，加入稀土氯化物的水溶液固色，其中稀土氯化物与葡萄色素染料的质量比为1:50，再继续染色20min，取出，皂洗，水洗，烘干，定型得到基于葡萄色素染色的竹原纤维织物。
实施例3：
(1)将新鲜的葡萄皮和葡萄籽洗净，晾干，用液氮冷冻研磨，过滤筛选得到180目的粉末原料，将粉末原料置于超临界二氧化碳装置中，提取工艺为：压力为20MPa，温度为55℃，时间为1.5h，二氧化碳的流量为220L/h，得到葡萄色素。
(2)将葡萄色素加入去离子水中，加入相对分子量为50-102kDa的丝素蛋白水溶液，搅拌均匀，加入十二烷基苯磺酸钠表面活性剂，得到葡萄色素染料，其中，葡萄色素染料中的组分，按重量份计，包括：葡萄色素17份、丝素蛋白8份、十二烷基苯磺酸钠表面活性剂5份和去离子水45份。
(3)将竹原纤维织物经煮练和漂白处理后，浸渍于30％的过氧化氢溶中，在55℃下活化处理3min，取出，甩干，以浴比1:35，置于葡萄色素染料中，在62℃下直接染色80min，加入稀土氯化物的水溶液固色，其中稀土氯化物与葡萄色素染料的质量比为1:45，再继续染色15min，取出，皂洗，水洗，烘干，定型得到基于葡萄色素染色的竹原纤维织物。
实施例4：
(1)将新鲜的葡萄皮和葡萄籽洗净，晾干，用液氮冷冻研磨，过滤筛选得到200目的粉末原料，将粉末原料置于超临界二氧化碳装置中，提取工艺为：压力为15MPa，温度为60℃，时间为1h，二氧化碳的流量为250L/h，得到葡萄色素。
(2)将葡萄色素加入去离子水中，加入相对分子量为50-102kDa的丝素蛋白水溶液，搅拌均匀，加入十二烷基苯磺酸钠表面活性剂，得到葡萄色素染料，其中，葡萄色素染料中的组分，按重量份计，包括：葡萄色素20份、丝素蛋白5份、十二烷基苯磺酸钠表面活性剂6份和去离子水40份。
(3)将竹原纤维织物经煮练和漂白处理后，浸渍于30％的过氧化氢溶中，在60℃下活化处理2min，取出，甩干，以浴比1:40，置于葡萄色素染料中，在60℃下直接染色90min，加入稀土氯化物的水溶液固色，其中稀土氯化物与葡萄色素染料的质量比为1:50，再继续染色10min，取出，皂洗，水洗，烘干，定型得到基于葡萄色素染色的竹原纤维织物。
实施例5：
(1)将新鲜的葡萄皮和葡萄籽洗净，晾干，用液氮冷冻研磨，过滤筛选得到150目的粉末原料，将粉末原料置于超临界二氧化碳装置中，提取工艺为：压力为18MPa，温度为53℃，时间为1h，二氧化碳的流量为230L/h，得到葡萄色素。
(2)将葡萄色素加入去离子水中，加入相对分子量为50-102kDa的丝素蛋白水溶液，搅拌均匀，加入十二烷基苯磺酸钠表面活性剂，得到葡萄色素染料，其中，葡萄色素染料中的组分，按重量份计，包括：葡萄色素17份、丝素蛋白6份、十二烷基苯磺酸钠表面活性剂4份和去离子水42份。
(3)将竹原纤维织物经煮练和漂白处理后，浸渍于30％的过氧化氢溶中，在54℃下活化处理3min，取出，甩干，以浴比1:40，置于葡萄色素染料中，在60℃下直接染色85min，加入稀土氯化物的水溶液固色，其中稀土氯化物与葡萄色素染料的质量比为1:35，再继续染色10min，取出，皂洗，水洗，烘干，定型得到基于葡萄色素染色的竹原纤维织物。
实施例6：
(1)将新鲜的葡萄皮和葡萄籽洗净，晾干，用液氮冷冻研磨，过滤筛选得到170目的粉末原料，将粉末原料置于超临界二氧化碳装置中，提取工艺为：压力为18MPa，温度为50℃，时间为1.5h，二氧化碳的流量为220L/h，得到葡萄色素。
(2)将葡萄色素加入去离子水中，加入相对分子量为50-102kDa的丝素蛋白水溶液，搅拌均匀，加入十二烷基苯磺酸钠表面活性剂，得到葡萄色素染料，其中，葡萄色素染料中的组分，按重量份计，包括：葡萄色素18份、丝素蛋白9份、十二烷基苯磺酸钠表面活性剂5份和去离子水50份。
(3)将竹原纤维织物经煮练和漂白处理后，浸渍于30％的过氧化氢溶中，在55℃下活化处理3min，取出，甩干，以浴比1:30，置于葡萄色素染料中，在65℃下直接染色60min，加入稀土氯化物的水溶液固色，其中稀土氯化物与葡萄色素染料的质量比为1:45，再继续染色20min，取出，皂洗，水洗，烘干，定型得到基于葡萄色素染色的竹原纤维织物。
经检测，实施例1-6制备的基于葡萄色素染色的竹原纤维织物的上染率、染色深度、色牢度、手感和机械强度的结果如下所示：
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
上染率(％) 78 85 81 79 83 80
K/S值 19 21 22 20 19 20
色牢度(级) 4 4-5 4 4-5 4 4
撕破强力(cN) 325 320 324 321 323 320
手感 较滑 较滑 较滑 较滑 较滑 较滑
由上表可见，本发明制备的基于葡萄色素染色的竹原纤维织物的上染率好，色彩鲜艳，色牢度好，机械强度和手感都略有提升。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种基于葡萄色素染色的竹原纤维织物，其特征在于：所述基于葡萄色素染色的竹原纤维织物是经葡萄色素染料直接染色形成，所述葡萄色素染料中包括葡萄色素、丝素蛋白、表面活性剂和去离子水，所述葡萄色素是由葡萄皮和葡萄籽提取，所述提取的技术为超临界二氧化碳技术，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠；
其中，基于葡萄色素染色的竹原纤维织物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将新鲜的葡萄皮和葡萄籽洗净，晾干，用液氮冷冻研磨，过滤筛选得到粉末原料，将粉末原料置于超临界二氧化碳装置中提取，得到葡萄色素；
(2)将步骤(1)制备的葡萄色素加入去离子水中，加入丝素蛋白水溶液，搅拌均匀，加入表面活性剂，得到葡萄色素染料；
(3)将竹原纤维织物经煮练和漂白处理后，浸渍于氧化剂溶液中活化处理，取出，甩干，置于步骤(2)制备的葡萄色素染料中直接染色，加入稀土元素固色，再继续染色，取出，皂洗，水洗，烘干，定型得到基于葡萄色素染色的竹原纤维织物。
2.一种基于葡萄色素染色的竹原纤维织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将新鲜的葡萄皮和葡萄籽洗净，晾干，用液氮冷冻研磨，过滤筛选得到粉末原料，将粉末原料置于超临界二氧化碳装置中提取，得到葡萄色素；
(2)将步骤(1)制备的葡萄色素加入去离子水中，加入丝素蛋白水溶液，搅拌均匀，加入表面活性剂，得到葡萄色素染料；
(3)将竹原纤维织物经煮练和漂白处理后，浸渍于氧化剂溶液中活化处理，取出，甩干，置于步骤(2)制备的葡萄色素染料中直接染色，加入稀土元素固色，再继续染色，取出，皂洗，水洗，烘干，定型得到基于葡萄色素染色的竹原纤维织物。
3.根据权利要求2所述的一种基于葡萄色素染色的竹原纤维织物的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，粉末原料的粒径为150-200目。
4.根据权利要求2所述的一种基于葡萄色素染色的竹原纤维织物的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，提取工艺为：压力为15-25MPa，温度为50-60℃，时间为1-2h，二氧化碳的流量为200-250L/h。
5.根据权利要求2所述的一种基于葡萄色素染色的竹原纤维织物的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，葡萄色素染料中的组分，按重量份计，包括：葡萄色素15-20份、丝素蛋白5-10份、表面活性剂3-6份和去离子水40-50份。
6.根据权利要求2所述的一种基于葡萄色素染色的竹原纤维织物的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，丝素蛋白的相对分子量为50-102kDa。
7.根据权利要求2所述的一种基于葡萄色素染色的竹原纤维织物的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，氧化剂溶液为30％的过氧化氢溶液，活化处理的温度为50-60℃，活化处理的时间为2-5min。
8.根据权利要求2所述的一种基于葡萄色素染色的竹原纤维织物的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，直接染色的工艺参数为：浴比1:30-40，温度为60-65℃，时间为60-90min。
9.根据权利要求2所述的一种基于葡萄色素染色的竹原纤维织物的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，稀土元素为稀土氯化物的水溶液，稀土氯化物与葡萄色素染料的质量比为1:30-50。
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